Seasonal synchronization of sleep timing in industrial and pre-industrial societies

Abstract

Artificial light has reshaped human sleep/wake cycle in industrial societies and raised concern on the misalignment of this cycle relative to the light and dark cycle. This manuscript contrasts sleep timing in extratropical, industrial societies (data from eight national time use surveys in countries with Daylight Saving Time —DST— regulations) and Subtropical, pre-industrial societies with and without access to artificial light (data from nine locations coming from seven previous reports) against the cycle of light and dark. Within the two process model of sleep, results show sleep onset and sleep offset keep bound to each other by the homeostatic process. In winter, the photoreceptive process aligns the phase of the sleep/wake cycle to sunrise. As a result the phase increasingly lags with increasing latitude up to a delay of 120min at 55° latitude. In summer, the homeostatic process still binds sleep onset to speep offset but DST rules in industrialized societies reduce the lag by one third to 40min at 55° latitude. Sleep timing is then stationary with latitude. The phase of the sleep/wake cycle is then governed by natural trends and no clues of misalignment are revealed.

La luz artificial ha reconfigurado el ciclo de sueño/vigilia en sociedades industriales y ha causado preocupación sobre el desalineamiento de este ciclo con el ciclo de luz y oscuridad. Este trabajo compara las horas del ciclo de sueño/vigili en sociedades industriales extratropicales (datos de ocho encuestas de empleo del tiempo nacionales en países con regulaciones estacionales de la hora legal ---hora de verano/invierno---) y en sociedades pre-industriales tropicales con y sin acceso a la luz artificial (datos de nueve localidades proveniente de siete trabajos previos) con el ciclo de luz y oscuridad. Dentro del modelo de los dos procesos de sueño los resultados muestran que la hora de acostarse y de levantarse están ligadas por el proceso homeostático. En invierno, le proceso fotoreceptivo alinea la fase del ciclo sueño/vigilia con el amanecer. Por tanto la fase se retrasa progresivamente conforme aumenta la latitud hasta un retraso de 120min a 55 grados de latitud. En verano, el proceso homeostático sigue ligando la hora de acostarse y de levantarse pero la regulación estacional de la hora legal en sociedades industriales reduce el retraso invernal a solo 40min a 55 grados de latitud. Las horas de levantarse y acostarse son ahora independientes de la latitud. La fase del ciclo de sueño/vigilia está gobernada por tendencias naturales y no se revelan pruebas de desalineamiento.